[發明專利]一種提高芍藥屬組間遠緣雜交種子成苗率的方法

有效

• 申請號: 201811526601.0
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109566412B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 鐘原;徐莉;成仿云;杜明杰
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00;A01G31/00;A01G24/15;A01G24/28
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;黃爽

本發明提供一種提高芍藥屬組間遠緣雜交種子成苗率的方法。該方法通過種皮開裂的性狀篩選出成苗率極低的組間雜交種子，采用離體胚培養技術將其快速培養成苗，從而提高組間雜交種子的成苗率、縮短育種周期。研究發現IAA、GA₃、活性炭組合對種胚離體成苗具有促進作用，并獲得了最佳的離體胚成苗培養基。該培養基下種胚根系可以快速伸長，真葉萌發，使種胚快速成苗，平均胚苗真葉長達2.49cm，平均根長達4.74cm。傳統育苗方式下成苗率極低的種皮開裂種子在本方法下可在40天內快速成苗，且移栽成活后的幼苗葉片碩大，生長勢強，從而提高遠緣雜交種子總成苗率，加快新品種的育種進程。

技術領域

本發明涉及組織培養技術及育種領域，具體地說，涉及一種提高芍藥屬組間遠緣雜交種子成苗率的方法。

背景技術

牡丹(Paeonia sect.Moutan)是我國的傳統名花，花大色艷，具有“國色天香”的美譽，隸屬芍藥科(Paeoniaceae)芍藥屬(Paeonia)，該屬分為牡丹組(Sect.Moutan)、芍藥組(Sect.Paeonia)和北美芍藥組(Sect.Onaepia)(洪德元,1999)。牡丹組下再分為兩個亞組，及革質花盤亞組(subsect.Vaginatae)和肉質花盤亞組(subsect.Delavayanae)(王連英等，1997；李嘉玨，1999)。組間雜交是指牡丹組與芍藥組的遠緣雜交，相較于亞組內或品種群的近緣雜交，組間雜交難度系數大。這類雜交組合得到的后代為組間雜種，組間雜種兼具牡丹與芍藥的特征，株形優美、花葉繁茂，花大色艷，從白色、粉紅色、珊瑚色、淡紫色、紫紅色、紅色到橘黃色與黃色等均有，以黃色為主，花瓣基部帶有明顯異色的斑紋，并且同一朵花上有不同顏色嵌合現象，花型多為單瓣或薔薇型，開花期在牡丹與芍藥花期之間，開花晚、花期長，延長了牡丹品種的觀賞期、豐富了觀賞性(孫菊芳等，2007)，組間遠緣雜交育種已成為牡丹育種的重要發展方向。

自1948年日本育種家Kochi Itoh開創芍藥屬組間雜交育種先河以來，經過多年育種家的努力，目前美國牡丹芍藥協會(http://www.americanpeonysociety.org)已登錄的組間雜種共117個，我國組間雜交育種起步較晚，截至2016年國內只有6個品種發表(荊丹丹，2010；鐘原等，2016)。組間雜交成功率普遍較低，曾被認為是“不可能的夢想”。關于牡丹芍藥組間遠緣雜交育種情況如表1所示，根據前人研究總結可知，牡丹芍藥組間遠緣雜交育種難度大，后代飽滿種子數量少，結實率低，不同組合出苗率不同，平均出苗率低，且研究中發現亞組間高代雜種作父本與芍藥的組間雜交組合中，部分存在高結實率低出苗率的情況，在篩選出親和性高的親本條件下，將大量不能萌發的飽滿種子培養成苗是提高育種效率的重要途徑，而識別不萌發的種子、采用離體胚培養代替常規大田育苗是其關鍵的兩步。

關于牡丹離體胚培養成苗的研究情況如表2所示，研究對象較為局限，主要是紫斑牡丹或‘鳳丹’，不同方案下成苗周期、成苗率不同，成苗周期最短為40天，成苗率最高可達93.75％，但移栽成活率的數據較少，若無移栽成活率數據難以證明方案的可行性，目前該技術最高效、快捷的方案是紫斑牡丹：改良MS(鈣加倍、大量元素加倍)+0.6g/L AC+0.5mg/LGA，‘鳳丹’：改良MS(鈣加倍、大量元素加倍)+0.6g/L AC+1.0mg/L GA，可在40天內使成苗率達到93.75％、63.88％；且移栽成活率最高可達100％、66.34％(徐莉,2017)。由紫斑牡丹和‘鳳丹’的差異可知不同基因型離體胚培養效果差異明顯，該方案對其它基因型的胚培養成苗具有參考價值，但還需依具體情況進行調整與完善，目前未見將該技術應用于遠緣雜交育種范疇內的成功案例。